全自动洗衣机控制系统的设计
（2）AT89S51芯片的特点
AT89S51[3]是美国ATMEL公司生产的底功耗高性能CMOS8位单片机片内含4k bytes
的可系统编程的Flash，只读程序存储器器件采用ATMEL公司的高密度`非易失性存储技术产生兼容标准8051指令系统及引脚。它集Flash程序存储器既可在线编程（ISP）也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于芯片中，ATMEL公司的功能强大底价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域 主要性能参数：
与MCS-51产品指令系统完全兼容
4K字节在系统编程（ISP）Flash闪速存储器 1000次檫写周期
全静态工作模式：0Hz-33M Hz 三级程序加密锁 128*8字节内部RAM 32个可编程I/O线 2个16位定时/计数器 6个中断源
AT89S51单片机作为控制部件. 该型号单片机一共有40个引脚有双脚直插式和方形封装方式可用于不同的场合。本次采用的是双列直插式，下面对这些引脚的功能加以说明。 1）I/O口线
P0口——8位、漏极开路的双向I/O口。 P1口——8位、准双向I/O口具有内部上拉电阻。 P2口——8位、准双向I/O口具有内部上拉电阻。
P3口——8位、准双向I/O口具有内部上拉电阻。P3口还具有第二功能第二功能见表3.1。 2）控制信号线
RST——复位输入信号高电平有效。
EA/Vpp——外部程序存储器访问允许信号/编程电压输入端。
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PSEN——片外程序存储器读选通信号低电平有效。 ALE/PROG——低字节地址锁存信号/编程脉冲输入端。 3）电源和外部晶振引脚
Vcc——电源电压输入引脚。
GND——电源地。
XTAL1、XTAL2——外部晶振引脚。
以上就是关于本设计中用的单片机AT89S51的特性、引脚功能的简单介绍。
表3.1 P3口的第二功能表[4]
引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 替代功能 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD 说明 串行数据接受 串行数据发送 外部中断0申请 外部中断1申请 定时器0外部事件计数输入 定时器1外部事件计数输入 外部RAM写选通 外部RAM读选通 4）存储器的分配
AT89S51的内部共有256[5]个数据存储器单元，通常把这256个单元按其功能划分为两部分：低128单元和高128单元。
其中内部数据存储器的分配情况如图3.2
FFH
80H 7F
30H
2FH
20H
1FH
10H
特殊功能 寄存器 数据 缓冲区 位寻址区 128位 工作寄存器区 4组R0-R7 图3.2 内部数据存储器
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3.3.2单片机的时钟电路
时钟电路[6]用于产生单片机工作所需的时钟信号，单片机本身就如同一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作电路应在唯一的时钟信号控制下严格的按规定时序工作。单片机内含振荡器电路但晶体振荡器和电容在片外由引脚XTAL1和XTAL2接入片内。XTAL1为振荡器反相放大器和时钟发生电路的输入，XTAL2为反相放大器的输出。
使用片内振荡器时片外振荡源和电容与XTAL1和XTAL2的接法如图3.3所示。当使用晶体谐振器时C1、C2=（30?10）pF，当使用陶瓷谐振器时C1、C2=（40?10）pF。C1和C2虽然没有严格的要求但电容的大小影响振荡器电路的稳定性和快速性通常选在20pF到30pF。
3.3时钟电路图图
3.3.3 单片机的复位电路
复位是单片机的初始化操作，其主要功能是把PC初始化为0000H使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为了摆脱困境也需要按复位键以重新启动。
在振荡器工作时将RST脚保持至少两个机器周期高电平，12时钟模式为24个振荡器周期，6时钟模式为12振荡器周期可实现复位，为了保证上电复位的可靠RST保持高电平的时间至少为振荡器启动时间，通常为几个毫秒再加上两个机器周期，复位后振
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荡器以12时钟模式运行，当已通过并行编程器设置为6时钟模式时除外。
单片机的复位电路有上电复位和手动按钮复位两种形式，RST/VPD端的高电平直接由上电瞬间产生高电平则为上电复位；若通过按钮产生高电平复位信号称为手动按钮复位。图3-4为兼有上电复位与按钮复位的电路。图中上电瞬间RST端的电位与Vcc相同随着电容充电电流的减小，+5V立即加到了RST/VPD端该高电平使8051复位。 若运行过程中需要程序从头开始执行这只需按图3-4中的按钮即可。按下按钮则直接把+5V加到了RST/VPD端从而复位这称为手动复位。
在实际应用系统中有些外围芯片也需要复位，如果这些复位端的复位电平要求与单片机的要求一致则可以与之相连。 单片机复位后P0—P3四个并行接口全为高电平其它寄存器全部清零只有SBUF寄存器状态不确定。
通过MCS-51单片机的复位引脚RST引脚加上持续两个机器周期(即24个振荡周期)的高电平即可使器件复位，只要RST一直保持高电平那么CPU就一直处于复位状态。当RST由高变低后复位结束，CPU从初始状态开始工作。单片机的复位都是靠外部电路实现的，手动按键复位如图3.4所示。
在本次设计中采用手动复位
图3.4 手动复位电路图
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3.3.4显示电路
（1） LED显示的基本原理
点亮显示器的方法有静态和动态两种。在设计中选用动态显示。所谓动态显示就是轮流点亮各位显示器该方法只需一个6位段码输出口和一个6位扫描输出口（显示位数小于6位时）后者的作用是依次接通各位LED。动态显示需要较大的驱动电流故在输出口之后尚需加接驱动器。显示器的亮度既同驱动电流有关也同点亮时间与间隔时间的比例有关。调整电流和时间参数可实现亮度较高且较稳定的显示。
LED显示原理：通常所说的LED显示器由7个发光二极管组成因此也称为七段LED显示器。此外显示器中还有一个圆点型发光二极管（在图中以dp表示）用以表示小数点。通过七段发光二极管亮暗的不同组合可以显示多种数字、字母以及其它符号，其显示电路如下图3.5所示。
图3.5 七段数码管动态显示电路图
在总图中74LS138的输入端C、B、A分别接单片机的P1.3、P1.4、P1.5，输出端Y0、Y1、Y2、Y3、、Y4、Y5、Y6分别与7个发光二极管的阴极相连，发光二极管的阳极接电源。
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